Инженер начинается в шлоле

Создавая какую-либо машину, конструктор всегда держит в голове ее идеальный прообраз. Изобретение на первых порах формируется немного наивно, например: «Нужен агрегат, который автоматически, без всякого вмешательства извне, выдавал бы по первому требованию жареные пирожки и булочки. Хорошо, если бы он при этом был невесом, невидим и не расходовал никакой энергии!» Но конструктор прекрасно понимает: идеальных машин на свете нет и быть не может. От общего абстрактного замысла он переходит к постепенной его конкретизации, ко всякого рода частностям. Расплывчатый и абстрактный поначалу сюжет идеи обрастает понемногу живой плотью подробностей, реальными деталями. Если на первом этапе творчества конструктору требуется знание самых общих принципов техники, то постепенно в работу вовлекаются все более глубокие, все более специальные участки инженерного знания. Один из узлов машины «не решается» без электротехники, создать второй узел поможет химия, в третьем не обойтись без теплотехники, а в пятом понадобились средства металловедения, гидравлики и термодинамики. Для решения всех возникающих на практике задач инженер должен приобрести самые разнообразные знания: изучить несколько десятков дисциплин. Поскольку мир техники, как и весь окружающий нас мир, подчиняется действию некоторых общих законов, то инженеру преподают некоторые общие дисциплины: физику, химию, математику. Заложив прочный фундамент, инженер углубляет знания по специальным дисциплинам: сопротивлению материалов, тепло- и электротехнике, теории машин, гидравлике, металловедению и т. п. Все эти предметы по сути своей более подробная и узкая разработка некоторых положений той же математики, физики, химии. Так постепенно формируется профиль инженера: общий, широкий и более специальный, узкий. Инженер, более подробно изучивший радиотехнику и электронику, становится радиоинженером; освоивший горное дело, машины и механизмы шахт и рудников,— горным инженером и т. д. Но в основе каждой инженерной специальности должно лежать хорошее знание общих дисциплин, тех, которые изучаются еще в школе. Поэтому мы и утверждаем: инженер начинается в школе. После школы мы ничего существенного не изменим в нашей позиции, мы только будем углублять и расширять приобретенные знания, не больше. И выбор специальности своей происходит в основном в школе. Хотя порою мы даже и не подозреваем об этом. Существует немало точек зрения на то, каков должен быть объем знаний инженера. Одни считают, что инженер — это сосуд, который надо наполнить знаниями и сведениями до отказа. Другие говорят, что инженер — это факел, который надо зажечь. Одни — за Эдисона: тот помнил тысячи самых разнообразных сведений из различных областей науки и техники, был своего рода ходячей энциклопедией. Другие — за Эйнштейна, которому легче было вывести формулу заново, нежели запомнить ее. А кто же все-таки прав? Если нам придется в этом споре быть судьями, мы скажем: правы и те и другие. Мы скажем так потому, что спор этот, по существу, беспредметен. Нельзя говорить о человеке вообще и призывать его быть Эйнштейном или, наоборот, Эдисоном. Человек всегда конкретен. Одному достаточно понимания общих закономерностей. Другой силен памятью, идеи в его голове рождаются лишь после того, как она насытится огромным количеством информации, разрозненных сведений и фактов. Для третьего нужна система и озарение. Мы можем утверждать лишь одно: без знания основных законов материального мира, без ориентировки в сфере техники инженером стать нельзя. Что бы там ни говорилось о факелах, которые нужно зажечь, факел не будет гореть, если он недостаточно пропитан горючим составом. Может ли врач браться за лечение пациента, полагаясь на один лишь талант и игнорируя знание анатомии и физиологии человека? Может ли пианист играть, забыв о нотной грамоте? Будет ли солдат хорошим бойцом, не взяв ни разу в руки оружия и не умея даже заряжать его? Инженер всегда стремится создать идеальную машину. Но все, что он создает, зиждется на реальной почве. Все, что окружает нас в цивилизованном мире, кем-нибудь когда-то создано. Оно не появилось само по себе. За каждой вещью стоит реальный инженер и рабочий, и каждая вещь служит отражением их опыта, их умения, их знаний.

Сделать рабочий чертеж плашкодер-жателя для круглой плашки с резьбой 10 мм. Технические условия: 1. Наружный диаметр плашки равен 30 —0,1 мм, ее толщина 11 мм. 2. Размеры обоймы: наружный диаметр 45 мм, толщина 14 мм. 3. Ручки цилиндрические. Длина: общая —130 мм, длина заточки под резьбу — 6 мм; диаметр резьбы 8 мм; диаметр ручки 12 мм. Свободный конец ручки закруглить R=0,75 резьбы. 4. Размеры удерживающих винтов: d=6 мм; /=10 мм, головка — по ГОСТу. В школах нередко приходится нарезать много болтов. Вручную это малопроизводительный труд, его следует механизировать с помощью приспособления, устанавливаемого на токарном станке. Приспособление (рис. 3) состоит из корпуса, ползуна (с плашкодержателем) и подвижного упора. Корпус представляет собой цилиндрический стержень, оканчивающийся коническим хвостовиком (хвостовик подгоняется по конусному отверстию пиноли задней бабки Рис. 3. Приспособление для нарезания болтов. токарного станка). В цилиндрической части корпуса вдоль оси просверливают и чисто растачивают отверстие. Приспособление вставляют хвостовиком в конусное отверстие пн-ноли задней бабки и закрепляют плашку в держателе ползуна. Для того чтобы нарезать болт, заднюю бабку продвигают к обточенной заготовке и закрепляют. Затем, вращая рукоятку задней бабки, подают пиноль вперед, пока плашка не врежется в заготовку, после чего включают станок на скорости 20—30 оборотов в минуту. Ползун движется вперед и нарезает резьбу. Затем дают обратный ход станку, ползун отходит назад и сходит с нарезанного болта. Остается отвести пиноль бабки и отрезать болт.

В любом механизме, приборе и машине часть деталей в процессе работы должна перемещаться относительно друг друга. Характер движения, степень подвижности соединения и его точность зависят от вида и назначения соединения. Наиболее распространенным видом движения в технике является вращательное. Вращающиеся детали имеются в любой машине. Движение можно передавать при помощи жесткой или гибкой связи. Так что инженеру постоянно приходится конструировать и изготавливать детали различных передач. Вращательное движение деталей машин является самым распространенным, так как: 1) его легко сделать непрерывным; 2) при нем легче достигается равномерность хода; 3) его легче всего осуществить; 4) потери на трение при нем меньше, чем при других видах движения; 5) его можно выполнить в виде весьма компактной конструкции. Детали вращательного движения подразделяются на: 1) детали для поддержания и соединения вращающихся частей машин (сюда относятся: цапфы, оси, валы, подшипники, муфты, пяты и пр.); 2) собственно передачи: фрикционные, зубчатые, червячные, ременные, цепные, канатные (эти сейчас почти не применяются). Передачи основаны либо на трении вращающихся частей при их непосредственном соприкосновении, либо на нажатии одних твердых частей деталей передачи на другие. Оси служат для поддержания вращающихся на них или вместе с ними различных деталей машин (например, передняя ось велосипеда и ось железнодорожного вагона). Валы не только поддерживают детали, вращающиеся вместе с ними, но и передают движение при помощи этих деталей другим деталям. Например: вал привода коробки скоростей токарного станка, несущий на себе шестерни, передает с их помощью вращение мотора шпинделю. Валы, как и оси, могут быть сплошными или полыми. Та часть вала, которая опирается на опору, когда нагрузка направлена перпендикулярно его оси, называется цапфой, а та часть вала, которой он опирается на опору, когда нагрузка направлена вдоль его оси, называется пятой. Опоры валов и осей, в которых помещаются цапфы, называются подшипниками, а те, в которых располагаются пяты, называются подпятниками. Детали, при помощи которых соединяют концы разных валов, называются муфтами. Цапфы. Если цапфа (рис. 53) расположена на конце вала, ее называют концевой (I, IV, V), если посредине— называют шейкой (II—III). Цилиндрическая поверхность цапфы и ее торцовая, прилегающая к опоре поверхность должны быть очень тщательно отшлифованы. Переход от поверхности вала к поверхности цапфы должен быть плавным, тщательно закругленным. Прямой или острый угол в месте перехода значительно ослабит прочность вала. Пяты (рис. 54) — это те части вала, которыми он опирается на подпятники. Пяты бывают плоские (I), кольцевые (II), шаровые (III), вставные (IV) и гребенчатые (для очень больших усилий). В кольцевой пяте выточку можно использовать для подвода масла. Шаровая пята применяется в тех случаях, когда она должна допускать отклонение вала на некоторый угол. Вставная пята при повреждении ее рабочей поверхности может быть заменена новой без замены всего вала. Подпятники служат опорами для валов, препятствуя их смещению от усилий, действующих вдоль оси. Поверхность подпятника скольжения должна соответствовать форме поверхности пяты. В тех случаях, когда осевое давление невелико, например вдоль оси шпинделя токарного станка по дереву, вместо подпятников можно надевать на вал установочные буртики или кольца. Установочный буртик надевают в горячем состоянии, а установочные стопорные кольца являются съемными. Кольцо (рис. 55) устанавливают на валу в нужном месте во время предварительной сборки и сверлят в нем перпендикулярно оси вала два отверстия так, чтобы сверло прошло насквозь через кольцо и на несколько миллиметров вошло в тело вала. Оси отверстий должны быть расположены под углом в 90—135° друг к другу. После сверления кольцо снимают, в отверстиях нарезают резьбу, очень аккуратно зачищают заусенцы и прилегающую сторону кольца. Затем производят окончательную сборку, закрепляя кольцо стопорными винтами. Удерживающий конец винта должен иметь ту же форму, что и отверстие под него в теле вала. Головки винтов обязательно должны быть для безопасности утоплены в теле кольца. Муфты являются соединительными устройствами для валов, концы которых подходят друг к другу вплотную или на очень близкое расстояние. Обычно валы расположены на одной оси или под угло